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正丁基锂/三异丁基铝/十二烷基苯磺酸钡引发二烯烃负离子聚合的研究

作　者: 白雪
导　师: 韩丙勇
学　校: 北京化工大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 十二烷基苯磺酸钡 反式-1,4-聚丁二烯 负离子聚合 微观结构调节
分类号: O631.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本文以十二烷基苯磺酸钡(Ba)/三异丁基铝(Al)/正丁基锂(Li)三元体系为引发剂,以环己烷为溶剂,在40℃-80℃下引发丁二烯、苯乙烯、异戊二烯聚合,采用NMR、GPC、DSC等手段对产物进行表征,研究了引发剂配比、反应温度、反应时间等因素对反式结构、分子量及其分布、转化率等的影响。主要研究结果及结论如下：首先在室温下采用酸碱中和反应制备合成了十二烷基苯磺酸钡,并构筑了十二烷基苯磺酸钡(Ba)/三异丁基铝(Al)/正丁基锂(Li)三元负离子引发体系合成了高反式聚丁二烯。在合成的过程中首先摸索出最适宜的加料方式顺序为Ba-Al-Li,同时Ba-Al二元引发剂要陈化10min后再加入Li的实验过程,采用这个过程在50℃下可以得到较高单体转化率的高反式聚合物。固定i]=1.0, PB的反式1,4-结构含量随着[Ba]/[Li]的增加先升高后稍有降低,单体转化率逐渐降低,在[Ba]/[Li]=0.25时,反式含量最高达87%,1,2-结构含量最低为1.9%,单体转化率为83%；而在固定[Ba]/[Li]=0.25时,随着[Al]/[Li]的增大,反式1,4-结构含量增加,1,2-结构含量降低,同时聚合反应速率降低；当[Al]/[Li]=1.0时,反式含量最高,当[A1]/[Li]>1.0时,阻滞作用非常明显,得到了[Al]/[Li]调控PB反式结构含量的最佳范围是在0.5-1.0；聚合温度升高PB的反式结构含量降低,在50℃下可以得到含量为87%的高反式PB; DSC分析结果表明：随着反式结构含量的增加,PB由完全无定型态转变为半结晶态,PB的Tg与Tm均随之升高；而三元体系对异戊二烯微观结构的调节能力较弱,三元体系引发丁苯共聚的活性较低。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
前言  12-14
第一章 文献综述  14-30
  1.1 聚丁二烯橡胶  14-18
    1.1.1 概述  14-15
    1.1.2 聚丁二烯橡胶的结构和性能  15-17
    1.1.3 聚丁二烯橡胶的应用  17
    1.1.4 聚丁二烯橡胶的生产历程  17-18
  1.2 反式聚丁二烯  18-25
    1.2.1 反式聚丁二烯的合成方法  18-20
    1.2.2 反式聚丁二烯的结构调节  20-21
    1.2.3 反式聚丁二烯的性能与应用  21
    1.2.4 反式聚丁二烯的研究进展  21-25
  1.3 聚异戊二烯橡胶的结构与性能  25-27
  1.4 本论文的选题目的及意义  27-30
第二章 实验部分  30-36
  2.1 原料及其规格与来源  30-31
  2.2 原料纯化  31
  2.3 实验方法  31-33
    2.3.1 十二烷基苯磺酸钡的合成  31-32
    2.3.2 反式聚二烯烃的合成  32
    2.3.3 反式聚丁二烯反应动力学  32-33
    2.3.4 丁苯共聚物的合成  33
  2.4 聚合物的结构分析与表征  33-36
    2.4.1 转化率  33-34
    2.4.2 分子量及其分布  34
    2.4.3 微观结构  34
    2.4.4 玻璃化温度(Tg)及熔点(Tm)  34-36
第三章 结果与讨论  36-70
  3.1 十二烷基苯磺酸钡的合成与后处理  36-37
    3.1.1 十二烷基苯磺酸钡的合成  36-37
    3.1.2 十二烷基苯磺酸钡的后处理  37
  3.2 十二烷基苯磺酸钡/三异丁基铝/正丁基锂三元体系引发丁二烯聚合的研究  37-61
    3.2.1 反式聚丁二烯微观结构的表征  37-41
    3.2.2 十二烷基苯磺酸钡/三异丁基铝/正丁基锂三元引发体系的制备研究  41-46
    3.2.3 反式聚丁二烯反应动力学研究  46-49
    3.2.4 十二烷基苯磺酸钡/三异丁基铝/正丁基锂引发Bd聚合的规律性研究  49-59
    3.2.5 反式聚丁二烯的热力学研究  59-61
  3.3 丁二烯-苯乙烯共聚合的研究  61-67
    3.3.1 丁苯嵌段聚合物的合成  62-63
    3.3.2 丁苯无规聚合物的合成  63-67
  3.4 反式1,4-聚异戊二烯的合成研究  67-70
    3.4.1 聚异戊二烯微观结构的表征  67-68
    3.4.2 [Ba]/[Li]对聚异戊二烯微观结构的影响  68-70
第四章 结论  70-72
参考文献  72-76
致谢  76-78
研究成果及发表的学术论文  78-80
作者与导师简介  80-82
附录  82-83

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 高分子化学（高聚物） > 高分子物理和高分子物理化学 > 聚合反应、缩聚反应
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